高速度工具鋼SKHとは？種類や用途を徹底解説
SKHとは、高速度工具鋼（High-Speed Steel：HSS）の一種であり、高い硬度と耐摩耗性...
ダイジェット工業株式会社
SKD61とは、高温環境下での耐熱性と耐摩耗性を兼ね備えた合金工具鋼です。主に金型やダイカスト部品の製造に使用され、熱処理による強度の向上が特徴です。日本国内では、精密金型製造業や機械加工業界においてSKD61の活用が増加傾向にあります。特に、自動車や航空宇宙分野における高度な金型製造において、重要な材料とされています。この記事では、SKD61の基本特性や用途、熱処理・加工方法のポイントについて詳しく解説していきます。
SKD61は、高温環境下でも優れた耐摩耗性と靭性を発揮する合金工具鋼です。JIS規格で規定されており、主に金型や機械部品の製造に使用されます。特に、ダイカストやプレス金型に広く採用されております。
この材料の最大の特徴は、高温環境においても安定した強度を維持できる点です。焼き入れ・焼き戻し処理を施すことで硬度が増し、耐久性も向上します。さらに、適切な表面処理を行うことで、寿命の延長が可能です。
金型製造：プレス金型、射出成形金型、鍛造金型
ダイカスト金型：アルミニウムや亜鉛の鋳造に使用
機械部品：高負荷がかかる摺動部品やシャフト部品
SKD61は、特に高温環境下での耐久性が求められる用途に適しております。このため、自動車産業や航空宇宙分野における精密金型の製造にも活用されております。
SKD11は冷間加工向けの鋼材であり、硬度と耐摩耗性に優れておりますが、熱影響を受けやすい特性を持ちます。これに対し、SKD61は高温環境下でも耐久性を維持できます。
SKD61は、焼き入れ処理を施すことでHRC 50～56程度の硬度を得ることができます。さらに、高い耐摩耗性と靭性を併せ持ち、衝撃にも強い特性を備えております。特にダイカスト金型など、過酷な条件下で使用する場合に適しております。
SKD61の主な化学成分と、その影響は以下の通りです。
| 成分 | 含有量 (%) | 役割 |
| C（炭素） | 0.35～0.45 | 硬度と耐摩耗性の向上 |
| Si（ケイ素） | 0.80〜1.20 | 耐熱性向上 |
| Mn（マンガン） | 0.20〜0.50 | 靭性向上 |
| Cr（クロム） | 4.50～5.50 | 耐摩耗性・耐食性向上 |
| Mo（モリブデン） | 1.00～1.50 | 高温強度向上 |
| V（バナジウム） | 0.30～0.80 | 粒子微細化、靭性向上 |
SKD61は、主にモリブデンとバナジウムの組み合わせによって耐熱性が向上しております。また、熱処理を適切に行うことで、さらなる耐久性向上が可能です。
焼きなまし（アニーリング）は材料の加工硬化による内部のひずみを取り除き、組織を軟化させ、展延性を向上させる熱処理です。
温度：800～850℃
冷却方法：徐冷（炉冷）
焼き入れ
温度：1020～1050℃
冷却：油冷またはガス冷却
硬度：HRC 50～56
焼き戻し
温度：550～650℃
目的：靭性を向上させ、割れを防ぐ
ひび割れ発生：急冷を避け、適度な温度で焼き戻しを実施
硬度不足：適正な焼き入れ温度を確保し、焼き戻しの条件を最適化
変形：均一な加熱と冷却を行い、応力を均等に分散させる
SKD61は高硬度のため切削加工が難しいですが、超硬工具やコーティング工具を使用することで加工効率を向上させることができます。
高硬度のため、放電加工を利用することで精密加工が可能となります。特に、微細な形状を作り出す際に有効です。
研削加工を施すことで、表面精度を向上させることができます。特に、ダイヤモンド砥石を使用すると精度が向上しやすくなります。
窒化処理を施すことで、表面硬度をHRC 65以上に向上させることが可能です。
クロムめっきやニッケルめっきを施すことで、耐食性を向上させることができます。
表面の摩耗を防ぐため、PVD（物理蒸着）やCVD（化学蒸着）が利用されております。
SKD61は、耐熱性・耐摩耗性を兼ね備えた工具鋼であり、ダイカストや金型製造に最適な材料です。適切な熱処理と加工技術を駆使することで、長寿命化と性能向上が可能となります。用途に応じた選定と加工を施すことで、より効率的な生産が実現できます。